化妆品乳液和悬浮剂配方经过仔细研究和严格测试,以便将产品宣传的有益特性有效地传递给消费者。公司的形象和品牌的知名度反映在配方的质量以及消费者对他们所购买产品的反应和评论上。但是,由于可以在 R&D 或 QC 设置,在实验室或工厂中,一旦产品进入消费者手中,仍然很难预测产品的功效和性能。这带来了一个问题,因为从包装到消费需要一定的时间。在运输、仓库和货架存储期间,这可能从几周到几个月不等。
当前的保质期测试方案和稳定性预测可以通过具有各种标准的无数方法来完成。这些分析范围从高温下样品的目视分析到粒度分布分析,重点关注未来的稳定性预测、粘度和流变学表征。除了这些典型的测试之外,方法还在于实时分析测试,其中材料在受控环境中老化数月,以确定确切的保质期。
上述所有方法都需要一定的分析时间,并且/或者需要基于复杂的多组分系统的单个参数进行一些预测。此外,由于配方的稳定性预测是多种现象的函数,包括颗粒的沉淀和乳化、油滴的絮凝以及微观结构的衰变和坍塌,量化这些力将提供有关配方性能的更准确数据,并为化学家提供更好的样品未来演变图景。事实上,通过分析未经改性的天然配方,无需稀释或应力,可以获得更好的整个配方表示,而不是根据乳液的加工版本或间接测试进行预测。>><<为了提供更优化、更高分辨率的分析,研究人员一直在转向静态多重光散射 (SMLS) 作为量化浓缩配方的物理不稳定动力学的有效工具。在天然状态下分析样品,并绘制和比较颗粒迁移和尺寸变化的动力学。这种方法可以在肉眼检测到任何东西之前很久就对配方分解的速度有敏锐的洞察力。通过这种方法加速稳定性研究对于迅速完成项目非常宝贵。此外,结果的客观性质为配方化学家提供了具体的反馈,以便他们正确决定配方中使用的添加剂的类型和数量,以优化稳定性和成本。
使用 SMLS 的一种设备是 TURBISCAN 稳定性分析仪。该设备可分析几乎所有类型的配方,包括具有非常高粘度和浓度负载的配方,并允许分析天然状态下的样品,而无需额外的后处理、稀释或探测。
TURBISCAN 用于化学工业中的各种产品,包括食品、蛋白质和化妆品配方,使用该设备量化有效性并在保质期研究中提供一些值得信赖的数据,主要在各种化妆品类别中看到。这些配方包括抗衰老配方或含有注入维生素、抗氧化剂、α-羟基酸或固体纳米颗粒的配方,可用作防晒因子 (SPF)。
所有这些配方都声称或具有一些科学依据,因为它们在应用于皮肤时可以减少或防止明显的衰老迹象。开发此类产品的一个必要步骤是确保它们的物理稳定性,并且材料在较长的储存条件下保持均匀状态。一定量的不稳定性将使活性剂的效力降低,甚至完全无效,并且公式的预测声明将不再有效。下面将概述几项研究,其中 TURBISCAN 已用于此类分析,以便可以监测不同类型和储存条件的化妆品配方以进行稳定性预测,并提供对加速保质期测试计划的见解。
在一项研究中,含有白藜芦醇的脂质体和纳米体是在旨在制造一种可渗透皮肤的乳膏的项目中配制的,目的是产生抗氧化剂的经皮吸收。>><><<><表面活性剂,如大豆磷脂酰胆碱 (P90)、Peceol 和 Plurol 油酸 CC (PLU),以及其他材料, 与已知是各种其他制剂的皮肤渗透促进剂的无毒、可生物降解的赋形剂一起使用。然后在 TURBISCAN 上分析脂质体和 niosome 制剂,以确保在皮肤试验前预测制剂的稳定性。结果表明,虽然肉眼不可见,但只观察到极少量的乳化和澄清形式的相迁移,并且没有观察到明显的颗粒絮凝。观察到的任何轻微不稳定也被认为是可逆的,而不是任何永久性现象的结果,从而确保简单的再分散方法(例如,摇晃)可以使材料均匀并保持配方的功效。虽然研究结果表明,皮肤吸收的白藜芦醇最少,但可以进行进一步和更先进的测试,因为这种脂质体衍生的混合物被证明随着时间的推移是稳定的。>><<研究还表明,当配制成外用乳膏时,载有维生素 K1 的纳米胶囊比含有维生素 2TURBISCAN 可以表征大约 200 nm 的纳米胶囊,以显示样品中发生的最小乳化和絮凝,再次使配方稳定和可行,并为化妆品配方保质期测试的简要研究提供信息。>><<此外,另一项研究表明,由维生素 E 注入卵磷脂和透明质酸纳米颗粒制成的配方3 的功效用于治疗皮肤损伤和伤口愈合工作。因此,可以使用这种静态多重光散射方法预测性地评估包含一系列不同材料的各种设计的公式。>><<在另一项研究中,使用 TURBISCAN 研究了两个粒子群的团聚效应。CeO2 和 TiO2 工程纳米颗粒可能具有吸引人的行为,导致随着时间的推移形成大团聚体,然后导致颗粒迁移(沉积物)以及颗粒表面积的减少。当这种情况发生时,防晒霜配方的有效性会因此而降低,并且产品的有效期会缩短。然后4然后将配方加入 NaCl、腐植酸和两者的组合,以测试盐度和颗粒表面改性的效果。TURBISCAN 和 TURBISCAN 稳定性指数 (TSI) 是一个一键式综合稳定性预测排名系统,用于测量和量化纳米颗粒混合物的异质聚集。测试了纳米颗粒和水源的不同比例,以清楚地表明,通过增加 CeO2/TiO2 比率,水源对不稳定现象没有显着影响,从而确定了与先前报告的一些不一致之处,表明此类水变量是显着的。这种快速、简单的方法提供了有关这些粘性浓缩乳液的快速准确数据,这是当前任何其他技术都无法比拟的。>><<总之,TURBISCAN 稳定性分析仪在化妆品乳液的物理稳定性分析和预测领域提供了独特而强大的解决方案。数百篇同行评审文章和已发表的专利涵盖了 TURBISCAN 的使用,已在乳液制造的研发阶段使用了该设备。相分离和聚集动力学等现象为原本无法检测的动力学提供了高分辨率的实时数据,即使在高浓度和粘性样品上也是如此。定量数据在整个过程中为配方设计师提供关键信息,并可以消除猜测和主观结果和解释。